Hochschule München, FK 03 FA WS 2013/14
Ingenieurinformatik
Zulassung geprüft vom Aufgabensteller:
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Teil 1/Aufgabe 1: 30 Minuten ohne Unterlagen, Teil 2/Aufgaben 2-4: 60 Minuten, beliebige eigene Unterlagen aber keine PC/Laptops, Bearbeitung mit Bleistift erlaubt.
Die Prüfung ist nur dann gültig, wenn Sie die erforderliche Zulassungsvoraussetzung erworben haben (drei Testate im Praktikum). Dies wird vom Aufgabensteller überprüft.
Aufgabe 2: (ca. 24 Punkte)
Die Funktion rand() aus der Bibliothek stdlib.h dient zur Erzeugung von Zufallszahlen. Mit einem C- Programm soll untersucht werden, ob die generierten Zufallszahlen gleichmäßig über den gesamten Zahlenbereich verteilt sind. Schreiben Sie den Quelltext des C-Programms auf die nebenstehende leere Seite!
1. Generieren Sie zunächst 500 ganzzahlige Zufallszahlen im Bereich von 0 bis einschließlich 9.
2. Das Programm merkt sich – zum Beispiel in einem geeigneten Vektor mit zehn Elementen – wie oft jede der zehn möglichen Zufallszahlen aufgetreten ist.
3. Schließlich wird das Ergebnis – wie in der Abbildung gezeigt – auf dem Bildschirm ausgegeben:
Es wird zu jeder der zehn möglichen Zufallszahlen die gefundene Anzahl auf zwei Arten ausge- geben. Einmal als Zahlenwert und einmal in Form eines „Balkens“ aus Doppelkreuzen (Raute- Symbol, #).
Aufgabe 3: (ca. 24 Punkte)
Das folgende Programm simuliert den Anlauf eines Elektromotors und zeigt den zeitlichen Verlauf der Motordrehzahl in einem Diagramm.
#define _USE_MATH_DEFINES
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include "chart.h" /**/
#define DT = 0.0001 /* Simulations-Zeitschritt */
int main(void);
{
int i;
double u, w, t, t7000;
w = 0;
t = 0;
t7000 = 0;
for(i = 0, i <= 500; ++i) {
/* Aktuelle Betriebsspannung */
u = 42.0 * t / 0.01;
if(u > 42.0) { u = 42.0;
/* Zeit, Winkelgeschwindigkeit berechnen */
t += DT;
w += DT * 3567.2 * (u - w * 0.05236);
/* Auswertung */
chart_lineto(t, w, CHART_BLUE); /**/
if(w / 2 / M_PI < 7000.0 / 60.0) t7000 = t;
}
if(t7000 < t)
printf("7000/min nach %.3ds.\n", t7000);
else
printf("7000/min nicht erreicht!\n");
chart_show(CHART_DEFAULT, "DC-Motor"); /**/
return 0;
}
3.1. Korrigieren Sie die fünf Fehler, die sich in den abgebildeten Quelltext eingeschlichen haben.
Hinweis: In den mit /**/ markierten Zeilen befinden sich keine Fehler.
3.2. Wie oft wird die for-Schleife durchlaufen? Welche Werte haben die Variablen i und u, nachdem die for-Schleife verlassen wurde?
Anzahl der Durchläufe =
i = u =
Aufgabe 4: (ca. 19 Punkte) Name:
4.1. Eine globale Matrix ist als double mat[10][10]; definiert und bereits mit Werten belegt.
Schreiben Sie eine Funktion min_max, welche die beiden Elemente mit dem größten und dem kleinsten Betrag (!) ermittelt. Von diesen beiden Elementen sollen die Beträge (!) mithilfe von Zeigern zurückgegeben werden.
4.2. Wie lautet die Ausgabe des folgenden C-Programms?
#include <stdio.h>
int count(char *str, int max, char search);
int main(void) {
int n;
n = count("abcabcabc", 100, 'a'); printf("%d\n", n);
n = count("abcabcabc", 5, 'a'); printf("%d\n", n);
n = count("abcabcabc", 1, 'a'); printf("%d\n", n);
n = count("abcabcabc", 0, 'a'); printf("%d\n", n);
n = count("abcabcabc", 100, '#'); printf("%d\n", n);
return 0;
}
int count(char *str, int max, char search) {
int pos, result = 0;
Ausgabe:
4.3. Wie lautet die Ausgabe des folgenden C-Programms? (Nicht nur die Zahlenwerte sondern die vollständige Ausgabe der printf-Befehle hinschreiben!)
#include <stdio.h>
#define DIM 3
int main(void) {
double vekt1[DIM] = { 1.0, 1.5, 2.0 };
double vekt2[DIM] = { 1.0, 0.0, 1.0 };
double vprod[DIM], sprod = 0;
int i;
for(i = 0; i < 3; ++i)
sprod += vekt1[i] * vekt2[i];
printf("sprod = %.1f\n", sprod);
vprod[0] = vekt1[1] * vekt2[2] - vekt1[2] * vekt2[1];
vprod[1] = vekt1[2] * vekt2[0] - vekt1[0] * vekt2[2];
vprod[2] = vekt1[0] * vekt2[1] - vekt1[1] * vekt2[0];
for(i = 0; i < 3; ++i)
printf("vprod[%d] = %.1f\n", i, vprod[i]);
return 0;
}
Ausgabe:
Wie nennt man in der linearen Algebra die beiden Vektor-Operationen, die von dem abge- bildeten C-Programm ausgeführt werden?
